DE69012146T2 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen in rauchgasen. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen in rauchgasen.

Info

Publication number
DE69012146T2
DE69012146T2 DE69012146T DE69012146T DE69012146T2 DE 69012146 T2 DE69012146 T2 DE 69012146T2 DE 69012146 T DE69012146 T DE 69012146T DE 69012146 T DE69012146 T DE 69012146T DE 69012146 T2 DE69012146 T2 DE 69012146T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sorbent
gases
filter bed
filter
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69012146T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69012146D1 (de
Inventor
Paul Weinwurm
Peter Weinwurm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE69012146D1 publication Critical patent/DE69012146D1/de
Publication of DE69012146T2 publication Critical patent/DE69012146T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75Multi-step processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0027Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by direct contact between vapours or gases and the cooling medium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00Refrigeration
    • Y10S62/902Apparatus
    • Y10S62/908Filter or absorber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus Abgasen und in.besondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von gasförmigen und festen Verunreinigungen in Abgasen, wie z. B. Emissionen von thermochemischen und ähnlichen Reaktionen.
  • Gasförmige Emissionen aus vielen thermochemischen Verfahren umfassen die Emission einer Anzahl von Verunreinigungen, umfassend Schwermetalldämpfe (Hg, Cd, Pb und Zn), Salzdämpfe (NaCl, KCI, KF und NaF), Säuregase (HF, HCl und SO&sub2;), organische Verbindungen (Dioxine, Furane, Kohlenwasserstoffe und Lösungsmittel) und auch Emissionen von Submikronteilchen. Die Auflagen ständig schärferer Umweltschutzregelungen zur Überwachung dieser Emissionen führen dazu, daß Luftverschmutzungsüberwachungsvorrichtungen zu einer integralen Komponente für thermochemische Verfahren wurden.
  • Typische Versuche zur Verminderung dieser Verunreinigungen umfassen trockene, nasse und halbtrockene Gaswäschesysteme nach Teilchenentfernung in einem Sackfilter oder elektrostatischem Präzipitator. Nasse Gaswäsche, allein durch Wasserbesprühung, ist im allgemeinen ausreichend zur Kontrolle von HCl- und HF-Emissionen. Für eine wirksame Entfernung von SO&sub2; werden Absorbiermittel verwendet. US-A-4 704 972 offenbart ein Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Staub und wasserlöslichen säureverunreinigungen im Rauch aus Müllverbrennungsanlagen, worin Staub aus dem Rauch entfernt wird und der Rauch durch einen Wärmeaustauscher unterhalb des Taupunktes des Gases hierin abgekühlt wird, wodurch der kondensierter Wasserdampf saure Verunreinigungen für die Neutralisation einschließt. Die Absenkung der Temperatur des gesättigten Abgases unterhalb des Taupunktes der sauren Verunreinigungen erlaubt eine vollständige Kondensation der Gase. Jedoch zeigen Niedrigtemperatur- Emissionsüberwachungssysteme eine Vielzahl verfahrenstechnischer Schwierigkeiten, wie die Ablagerung unlöslicher Salze an den Reaktorwänden (scaling), Korrosion und Zerfall der inneren Kesselteile, Schwierigkeiten bei der Sedimentation der gebildeten Salze und Reinigung und Recycling der Kesselrückstände.
  • US-A-4 281 518 (DE-A-2902391) offenbart die Abtrennung von bestimmten Bestandteilen einer Gasmischung durch Abkühlen der Gasmischung unter Zugabe einer Flüssigkeit oder kalten Inertgases und gegebenenfalls eines Adsorptionsmittels, wodurch diese Bestandteile in einen flüssigen oder festen Zustand übergehen. Die kondensierten oder präzipitierten Komponenten werden gesammelt und erhitzt unter Bildung einer Flüssigkeit, die zur Entfernung geeignet ist.
  • Es wurde gefunden, daß Kühlen von Abgasen durch Einleiten eines verflüssigten Gases in direkten Kontakt mit den Abgasen unter Kühlung der Abgase auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis -20ºC, die gleichzeitige Einleitung eines pulverförmigen sorbens in die Gase zur Keimbildung und zur Kondensation oder Präzipitation der Schwermetalle, Salze, Säuren und Kohlenwasserstoffe darauf und die gleichzeitige Bildung eines porösen und durchlässigen Filterbettes aus den sorbtionsmitteln, bei dem ein pH der sorbtionsmittel im Bereich von ca. 9 bis 11 für die Absorption und Adsorption der kondensierten oder präzipitierten Schwermetalle, Salze, Säuren, Kohlenwasserstoffe und festen Verunreinigungen darauf, wenn die Abgase durchgeleitet werden, eingehalten wird, wirksam Verunreinigungen aus dem Gas entfernt.
  • Meseungen des Druckabfalls der Gase beim Durchtritt durch das Filterbett und Abkratzen des Filterbettes unter Abnahme seiner Dicke, wenn der Druckverlust ein bestimmtes Maß übersteigt unter Recyclierung des Sorbens, bis es mit Verunreinigungen gesättigt ist, erlaubt die Aufrechterhaltung eines wirksamen, porösen und durchlässigen Filterbettes.
  • In ihrem breiten Aspekt betrifft das erfindungsgemäße Verfahren die Entfernung von zumindest einer gasförmigen Verunreinigung, ausgewählt aus Gasen von Schwermetallen, Alkalimetallen, Säuren und Kohlenwasserstoffen und Submikronteilchenemissionen, die in den Gasen enthalten sind, umfassend die Schritte:
  • Kühlen der Gase durch Kontaktieren mit einem verflüssigten Gas, ausgewählt aus Stickstoff und Luft, auf eine Temperatur im Bereich von 60ºC bis - 20ºC;
  • Durchleiten der gekühlten Gase durch ein Filterbett aus einem pulverförmigen Sorbens in einer Filterkammer, wobei das pulverförmige Sorbens ausgewählt ist aus Diatomeenerde, Perlit, expandiertem Vermiculit, expandiertem Natrium/Kalziumglas, expandiertem Lehm und Zeolithen mit einer Oberfläche zwischen 30 m²/g bis 600 m²/g und einem Porenvolumen zwischen 0,3 und 1,0 cm³/g und worin der pH-Wert des Sorbens auf 9 bis 11 durch Zugabe eines Alkalimetalls eingestellt wird, zum Sammeln der Verunreinigung.
  • Das Sorbens wird vorzugsweise wieder aufbereitet, bis es im wesentlichen mit mindestens einer Verunreinigung gesättigt ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft insbesondere die Entfernung von Gasen von Schwermetallen, Alkalisalzen, Säuren, Kohlenwasserstoffverbindungen und auch Submikroteilchenemissionen aus Abgasen, umfassend die Schritte:
  • Kühlen der Abgase auf unter 100ºC, vorzugsweise ca. 80ºC, ferner Kühlen der Gase auf einer Temperatur im Bereich von ca. 60 bis -20ºC durch in Kontakt bringen der Gase mit einem verflüssigten Gas unter Präzipitierung der Schwermetalle und salze und zur Kondensierung von Kohlenwasserstoffen, Wasser und Säuren, in Kontakt bringen der Gase in einer Filterkammer während des Abkühlvorganges der Abgase mit einem Sorbens ausgewählt aus Diatomeenerde, Perlit, expandiertem Vermiculit, expandiertem Natrium/Kalziumglas, expandiertem Lehm und Zeoliten mit einer hohen Absorption, guten Gasfiltrationseigenschaften, einer Oberfläche zwischen 30 m²/g bis 600 m²/g und einem Porenvolumen zwischen 0,3 und 1,0 cm³/g unter Absorption von präzipitierten Metallen und salzen und kondensierten Kohlenwasserstoffen und Säuren und festen Submikronteilchen und unter Entfernung dieser aus den Gasen, Zugabe von Alkalimetall zum Sorbens unter Einstellung des pH's auf einen Bereich von ca. 9 bis 11, Wiederaufbereitung des Sorbens mit den Abgasen, bis das Porenvolumen im wesentlichen gesättigt ist und Verwerfen von gesättigtem Sorbens.
  • Die Gase werden mit dem Sorbens (ein teilchenförmiger Festkörper) der in das Gase in einen Filterkammer eingeleitet wird, in Kontakt gebracht, und mit dem sorbens, welches sich zu einem porösen und durchlässigen Filterbett gebildet hat, durch das die Gase während des Ausleitens der Gase aus der Filterkammer geleitet werden, in Kontakt gebracht.
  • Das Austrittsgas aus der Filterkammer kann selektiv von stickstoffen und Kohlendioxid abgetrennt werden, und das Restgas, welches reich an Sauerstoff ist, kann zur Verwendung in einem thermochemischen oder chemischen Verfahren wiederverwendet werden.
  • Das Abgas wird vorzugsweise von einer normalen Abgastemperatur von ca. 500 bis 700ºC bis auf ca. 200 bis 350ºC in einem Wärmeaustauscher abgekühlt, bis hinab auf 100ºC, vorzugsweise bis ca. 80ºC in einem Primärkondensator, und auf weniger als 60ºC, vorzugsweise bis ca. 10ºC in einem Senkundärkondensator, um den Verbrauch des verflüssigten Gaskühlungsmittels, wie flüssigen Stickstoff, in der anschließenden Subkühlungsatufe zu vermindern. Der Wärmeaustauscher und der Primärkondensator kann als indirektes Kühlmedium Wasser oder Luft anstelle von verflüssigtem Gas, wie flüssigem Stickstoff, falls erwünscht, verwenden, und das Kühlen im Sekundärkondensator kann durch direktem Kontakt mit dem Kühlmedium, wie flüseigen Stickstoff, durchgeführt werden.
  • Das subkühlungsverfahren ist ein Abgasbehandlungssystem bei einer niedrigen Temperatur, welches ein Sorbens und ein verflüssigtes Gas zur Entfernung von Kondensat und festen Emissionen verwendet. Nach Vorkühlung wird das Abgas am oberen Ende des subkühlungskessel in eine Filterkammer durch eine Gasdüse eingeleitet. Das sorbens wird in das Abgas in der Filterkammer durch einen luftdichten Einlaß eingeleitet und mittels einer Sorbensdüse verteilt. Abgas mit hierin verteiltem Sorbens wird durch direkten Kontakt mit einem verflüssigten Gas gekühlt, welches als Kühlmedium dient, und was in die Filterkammer durch einen Flüssigdiffusor eingespritzt wird. Die Temperatur des Abgases wird daher vermindert und auf eine erwünschte Temperatur im Bereich von +60 bis -20ºC, vorzugsweise auf ca. -2ºC eingestellt. Die Verweilzeit des Abgases in der Kammer wird auf zwischen 2,5 und 5 Sekunden eingestellt.
  • Ein Alkalimetall wird zum Sorbens vor oder an der Filterkammer in einer Menge zugeführt, die ausreicht, um den pH des sorbens auf einen Bereich von 9 bis 11 einzustellen. Das Alkalimetall kann teilchenförmiges NaOH, Ca(OH)&sub2; oder KOH sein, wobei Ca(OH)&sub2; bevorzugt zur Bildung von Kalziumsalzen für die Wiederverwendung in einem Thermoreaktor ist.
  • Das Abgas wird durch eine Sorbenskollektorplatte mit einem Filtertuch filtriert, das mit einer Schicht aus einem sorbens bedeckt ist, deren Dicke in Abhängigkeit von dem aus der Unterkühlungsfilterkammer ausgeleitetem Gas eingestellt ist. Der Subkühlungsschritt ist sehr wirksam zum Entfernen restlicher Verunreinigungen. Wassersättigung, säuresättigung und Präzipitation von Schwermetall und Salzdämpfen auf der aktiven Oberfläche des Sorbens, wie auch die Filtrationenentfernung feiner restlicher fester Verunreinigungspartikel, wie Staub, wird wirksam erreicht.
  • Die Funktionen des sorbens sind:
  • a) Einfangen und Teilchenbildung von Tröpfchen von Säure, Präziptieren der Salze und Schwermetallen;
  • b) Ausbildung von Keimen zur Präzipitation und Kondensation von Salzen, Säuren, organischer Verbindungen und Schwermetallen;
  • c) Absorption oder Adsorption kondensierten Wassers, Säuren und Kohlenwasserstoffen; und
  • d) Filtrierung restlicher feiner Teilchen durch Sammlung auf einer porösen und durchlässigen Schicht des Sorbens, welche zusätzlich als Filtermatrix dient.
  • Das Sorbens ist ausgewählt aus Diatomeenerde, Perlit, expandiertem Vermiculit, expandiertem Natrium/Kalziumglas, expandiertem Lehm und Zeolithen mit einer guten Absorption und Luftfiltrationseigenschaften, einer Oberfläche zwischen 30 m²/g bis 600 m²/g und einem Porenvolumen zwischen 0,3 und 1,0 cm³/g, wobei das Sorbens vorzugsweise eine effektive Alkalimetallkomponente zur Aufrechterhaltung eines pH's von ca. 9 bis 11 unter Neutralisation und Absorption präzipitierter Säuren, Salze, Wasser, Kohlenwasserstoff, Schwermetalle und Teilchenstaub enthält.
  • Das Sorbens wird wiederaufbereitet so lange bis seine Leistungskraft erschöpft ist, und das mit Verunreinigungen gesättigte Sorbens wird hierauf aus dem Verfahren entfernt und durch frisches Sorbens ersetzt.
  • Die erfindungsgemäße Apparatur umfaßt einen Filterkessel mit einer Filterkammer, in die die Abgase, das verflüssigte Kühlgas, pulverförmige Sorbens und Alkali zugeführt werden. Das Sorbens sammelt sich als poröse und durchlässige Filterschicht oder -bett auf einer Kollektorplatte und der Druckverlust des Gases beim Durchfluß durch das Filterbett wird überwacht. Ein Druckverlust im Bereich von 0,25 bis 1,75 kPa (1 bis 7 inches Wasser) ist erwünscht, und da die Dicke des sorbensbettes oder die Sättigung durch eingefangene Verunreinigungen unter Reduzierung des Gasflusses zunimmt, so daß der Druckverlust 1,75 kPa (7 inches Wasser) übersteigt, wird ein Abkratzer aktiviert zur Entfernung der Sorbensschicht, die in der Filterkammer wiederaufbereitet wird, zugegeben, bis das Sorbens gesättigt ist. Es ist bevorzugt, daß der Abkratzer in der Höhe justierbar ist, und daß eine verschiedene Tiefe des Sorbensbettes nach jedem Kratzvorgang eingestellt wird, um eine frische Bettoberfläche zu exponieren.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen bedeutet:
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • Fig. 2 ist ein Seitenschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf das in Fig. 1 gezeigte System wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Systems und Verfahrens, die mit einem Thermoreaktor zur Behandlung von risikoreichen und toxischen Abfällen ausgerüstet ist zur Erläuterung beschrieben. Abfallmaterialien, wie anorganische Abfälle einschließlich Elektrolytschlämmen, Schwermetallschlämmen, schwermetallhaltigen Schlämmen und ähnlichen werden mit einem Plastikmaterial vermischt, das zur Bildung einer plastischen Mischung in der Lage ist, die in Teile, wie Granula mit einer großen Oberfläche durch Extrusion oder Granulation geformt werden kann, wie in der anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 299 979 beschrieben, die durch Bezugnahme hiermit eingeschlossen sein soll.
  • Die gebildete Mischung wird zu Granula mittels eines Extruders oder Granuliervorrichtung geformt, wobei die Granula eine Größe von 0,3 bis 25 mm im Durchmesser haben, und unter Verminderung der Feuchtigkeit der Granula auf weniger als 2 Gew.% Wasser getrocknet. Wasserdampf und Kohlenwasserstoffgase werden unter Gewinnung eines Kohlenwasserstoffproduktes kondensiert und abgetrennt.
  • Im wesentlichen trockene Granula werden dem thermochemischen Reaktor 10 zugeführt, welcher ein indirekt erhitzter gasdichter Kessel mit einer eingestellten oxidierenden neutralen und reduzierenden Atmosphäre, wie erwünscht ist, und auf ca. 1000ºC unter einem Teilvakuum relativ zum Atmosphärendruck von mindestens 0,25 kPa (1 inch Wasser), vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 0,75 kPa (1 bis 3 inches Wasser) erhitzt.
  • Ein festes Aggregatprodukt, das aus dem Reaktor 10 in den Schüttrichter 12 entladen wird, ist im wesentlichen unlöslich und kann als Aggregat bei der Herstellung von Zementprodukten verwendet werden.
  • Das gasförmige Produkt aus Reaktor 10 wird durch eine Batterie von in Reihe geschalteten Cyclonen 14 geleitet, in denen die Gastemperatur auf ca. 130ºC in Stufen von 210ºC, 180ºC und 130ºC gesenkt wird. Der obere Auslaß aus den Cyclonen wird in den Gaswäscher 16 geleitet und bildet einen festen Rückstand von schwermetallsalzen. Der Vortex-Auslaß wird einem sackfilter 18 zugeführt, worin gesammelte Festkörper in den Behälter 16 entlassen werden, und das Gas dem Primärkondensator 20 zugeführt, welcher indirekt durch ein Fluid oder Flüssigkeit wie Wasser unter senkung der Gastemperatur auf weniger als 100ºC, vorzugsweise ca. 80ºC gekühlt wird.
  • Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezug auf gasförmige Emissionen aus einem Hochtemperaturreaktor weiter beschrieben wird, ist das Verfahren auch zur Entfernung von Verunreinigungen aus Abgasen, die Kohlenwasserstoffe oder Wasserdämpfe enthalten können, geeignet, und eine Bezugnahme auf die Präzipitation und Abtrennung von KohIenwasserstoffen und Wasser soll mitumfaßt sein.
  • Kondensierte Kohlenwasserstoffe zusammen mit Wasser und Schwermetallen, wie Quecksilber, werden im Flüssigrückstandtank 22 gesammelt und das Gas wird an einen Senkondärkondensator, wie Cyclon 24, zum Kontakt mit dem verflüssigten Gas, wie Stickstoff, eingeleitet, welches die Gastemperatur auf eine Temperatur von weniger als 60ºC, vorzugsweise ca. 10ºC senkt. Der obere Auslaß aus dem Cyclon 24, wie Wasser und Kohlenwasserstoffe, wird einem Flüssigresttank 22 zugeleitet, und der Vortex-Auslaß wird dem Gefäß 26 zugeführt.
  • Das Gas aus Cyclon 24 wird dem Gaseinlaß 28 des Kessels 26 zusammen mit flüssigem Stickstoff auf Diffuserplatten 30 zur innigen Mischung des Gases mit dem flüssigen Stückstoff zugeführt, der sofort unter wirksamer Kühlung des Gases auf eine Temperatur von unter 60ºC, vorzugsweise -2ºC verdampft, eine volumengeregelte Zuführung 37 leitet ein Sorbens aus Schüttrichter 32 zusammen mit Kaustik aus schüttrichter 33 auf eine Diffuserplatte 30 zur Mischung des Gases in der Kammer 29, welche den unteren Teil der Filterkammer 31 bildet. Ein Flußregler 34 kann, wie in Fig. 2 angezeigt, eingesetzt werden, um die Flußgeschwindigkeit des Gases der Teilchen und der Kondensattröpfchen innerhalb des Kessels 26 einzustellen.
  • Das Vorliegen von sorbenspulver im Gas, wenn das Gas in der Filterkammer 31 abkühlt, soll die Präzipitation von Metallen und Salzen und die Kondensation von Kohlenwasserstoffen und Säuren durch Keimbildung und Agglomeration verbessern. Das sorbens absorbiert oder adsorbiert die Präzipitate einschließlich der Kondensate während des Mischvorgangs.
  • Präzipitierte Metalle und Salze und kondensierte Kohlenwasserstoffe und Säuren mit restlichen Festkörpern, auf dem sorbens absorbiert oder adsorbiert, werden auf die Filterkollektorplatte am unteren Teil des Kessels 26 abgelagert. Das Sorbens mit abgelagertem und absorbiertem Material nimmt in der Dicke zu, wobei es als effektives Filterbett 38 ferner Flüssigkeiten und Festkörper sammelt, wobei gute Filtrationseigenschaften beibehalten bleiben.
  • Der Druckverlust über das Filterbett 38 auf der Filterkollektorplatte 36 wird überwacht, wobei es erwünscht ist, daß eine Druckdifferenz von nicht mehr als 1,75 kPa (7 inch Wasser), vorzugsweise 0,25 bis 1,75 kPa (1 bis 7 inches Wasser) über das Bett 38 aufrechterhalten wird, wobei ein Partialvakuum in Kessel 10 von mindestens 0,25 kPa (1 inch Wasser) relativ zum Atmosphärendruck eingehalten wird. Nachdem der Druckunterschied über das Filterbett 38 auf ca. 1,75 kPa (7 inch Wasser) angestiegen ist, oder der Druck in Kessel 40 auf unter 0,25 kPa (1 inch Wasser) abgefallen ist, wird der Abkratzer 40 aktiviert, um einen Teil der oberen Oberfläche des Filterbettes 38 den Schüttrichter 42 abzukratzen, aus dem es mittels eines Flexaugers mit dem durch das Bezugszeichen 44 angegebenen Motor entfernt wird.
  • Das vom Filterbett 38 abgekratzte Sorbens wird im Kessel 26 aufbereitet oder, falls es mit Festkörpern und Flüssigkeiten gesättigt ist, dem Thermoreaktor 10 oder dem Einfülltrichter 48 zugeführt.
  • Das gasförmige Produkt aus Einheit 26 wird einer selektiven Auftrennung unterzogen um den Stickstoff zu gewinnen, und um Kohlendioxid zu entfernen, wobei Restgase in Kessel 10 geleitet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf das nicht-einschränkende Beispiel beschrieben. Das den Abgasen entsprechende Prozeßgas wurde bei einer Temperatur von 300ºC einem Kessel 26 mit einer Flußgeschwindigkeit von 50 m³/h zusammen mit einem Sorbenspulver, enthaltend Diatomeenerde, mit einer Rate von 20 kg/h zugeführt. Gepulvertes Kalziumhydroxid wurden mit einer Rate von 1 kg/h mit dem Sorbens mittels einer volumengeregelten Zuführung unter Einstellung eines Sorbens-pHs von ca. 9,5 auf ein Sorbensbett zugeführt, das auf einer Filterplatte im unteren Teil des Kessels gebildet wurde, durch welche die Flußgase unter Absaugung mit einem Absaugventilator geleitet wurden. Die Zusammensetzungen des Zuführgases und des Abgases sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
  • Test #1 wurde bei 10ºC und Test #2 bei -2ºC durchgeführt. Die wirksame Entfernung der Schwermetalle, Quecksilberdampf, saurer Gase und Kohlenwasserstoffe in Prozent ist in der Tabelle gezeigt.
  • Es ist selbstverständlich, daß Modifikationen an den erfindungsgemäßen Ausführungsformen, die hierin erläutert und beschrieben sind, gemacht werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung, wie durch die anliegenden Ansprüche definiert, abzuweichen. TABELLE TEST #1 TEST #2 ELEMENT-VERBINDUNG EINLASS AUSLASS ENTFERNUNG % TEILCHENFÖRMIGE Kadmium Blei Zink Arsen Antimon selen 0uecksilber QUECKSILBERDAMPF Gesamt SAURE GASE KOHLENWASSERSTOFFE

Claims (8)

1. Verfahren zur Entfernung von zumindest einer gasförmigen Verunreinigung, ausgewählt aus Gasen von Schwermetallen, Alkalimetallen, Säuren und Kohlenwasserstoffen, und Submikronteilchenemissionen, die in den Gasen enthalten sind, umfassend die Schritte:
Kühlen der Gase durch Kontaktieren mit einem verflüssigten Gas, ausgewählt aus Stickstoff und Luft, auf eine Temperatur in dem Bereich von 60ºC bis -20ºC;
Durchleiten der gekühlten Gase durch ein Filterbecken, gebildet aus einem pulverförmigen Sorbens, in einer Filterkammer, wobei das pulverförmige Sorbens ausgewählt ist aus Diatomeenerde, Perlit, expandiertem Vermiculit, expandiertem Natrium-/Kalziumglas, expandiertem Lehm und Zeolithen mit einer Oberfläche zwischen 30 m²/g bis 600 m²/g und einem Porenvolumen zwischen 0,3 und 1,0 cm³/g und worin der pH-Wert des sorbens auf 9 bis 11 durch Zugabe eines Alkalimetalls eingestellt wird, zum Sammeln der Verunreinigung.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
worin die Verunreinigung durch Adsorbieren und Absorbieren von ausgefällten schwermetallen und Salzen, kondensierten Säuren und Kohlenwasserstoffen und Submikronemissionen auf dem Filterbett gesammelt wird, das Lösungsmittel zurückgeführt wird, bis das Porenvolumen des Sorbens im wesentlichen mit der zumindest einen Verunreinigung gesättigt ist und wobei das gesättigte Sorbens entladen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
worin das Filterbett kontinuierlich durch Akkumulieren einer Dicke des Sorbens gebildet, der Druckabfall entlang des Filterbettes aufgezeichnet und ein Anteil der Dicke des Filterbettes entfernt wird, wenn der Druckabfall einen vorbestimmten Wert übersteigt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
worin ein Anteil des Filterbettes durch Abkratzen der Oberfläche des Filterbettes entfernt wird, zur Reduktion der Filterbettdicke und zum Schaffen einer frischen Filterbettoberfläche.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
worin die Dicke des Filterbettes reduziert wird, wenn der Druck sich auf 17,8 cm (7 Inch) Wasser erhöht.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
worin die Dicke des Filterbettes variiert wird, um kontinuierlich eine frische Filterbettoberfläche zu schaffen.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3,
worin die Gase indirekt durch Verwendung eines Wärmeaustauschers auf eine Temperatur von weniger als etwa 100ºC vorgekühlt werden.
8. Anlage zum Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus einer Gruppe von Verunreinigungen, umfassend Schwermetalle, Salze, Säuren und Kohlenwasserstoffe, die in Rauchgasen enthalten sind,
gekennzeichnet durch
eine Kühlkammer (26) mit einer Filterkammer (31), einen Gasein1aß (28) zum Einführen der Rauchgase und eines verflüssigten Gases in die Filterkammer (31), einen volumetrischen Zuführer (37) zum Zuführen eines Sorbenspulvers gleichzeitig mit den Rauchgasen und eines verflüssigten Kühlgases in die Filterkammer (31), wodurch das verflüssigte Gas die Rauchgase auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis -20ºC für die Nukleierung, Ausfällung und Kondensation der Schwermetalle, Salze, Säuren und Kohlenwasserstoffe auf dem sorbens kühlen kann, eine Diffuserplatte (30) zum Mischen der Gase mit dem sorbens in dem oberen Teil der Filterkammer (31), eine Kollektorplatte (36) an der Basis des Kessels zum Sammeln des Sorbens zur Bildung eines Filterbettes (38), wodurch Verunreinigungen gesammelt und von den Gasen getrennt werden, wenn die Gase von dem Kessel (26) abgezogen werden, einen drehbar befestigten Abkratzer (40) zum Abkratzen eines Bereiches der oberen Oberfläche des Filterbettes (38) in den Behälter (42), und einen Bohrer (44) zum Entfernen des abgekratzten Sorbens mit den Verunreinigungen.
DE69012146T 1989-12-22 1990-12-21 Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen in rauchgasen. Expired - Fee Related DE69012146T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB898929044A GB8929044D0 (en) 1989-12-22 1989-12-22 A process for the purification of flue gases
PCT/CA1990/000463 WO1991009664A1 (en) 1989-12-22 1990-12-21 Process and apparatus for removal of impurities from flue gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69012146D1 DE69012146D1 (de) 1994-10-06
DE69012146T2 true DE69012146T2 (de) 1995-04-20

Family

ID=10668409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69012146T Expired - Fee Related DE69012146T2 (de) 1989-12-22 1990-12-21 Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen in rauchgasen.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5346674A (de)
EP (1) EP0506787B1 (de)
AT (1) ATE110583T1 (de)
AU (1) AU7044691A (de)
CA (1) CA2071891A1 (de)
DE (1) DE69012146T2 (de)
GB (1) GB8929044D0 (de)
IN (1) IN184482B (de)
WO (1) WO1991009664A1 (de)
ZA (1) ZA9010391B (de)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5245120A (en) * 1991-12-27 1993-09-14 Physical Sciences, Inc. Process for treating metal-contaminated materials
CA2114331C (en) * 1993-06-10 2000-03-28 Bernard J. Lerner Removal of mercury and cadmium and their compounds from incinerator flue gases
US5556447A (en) * 1995-01-23 1996-09-17 Physical Sciences, Inc. Process for treating metal-contaminated materials
US6523811B1 (en) * 1999-01-18 2003-02-25 Takuma Co., Ltd. Method and device for temperature reduction of exhaust gas by making use of thermal water
US6591839B2 (en) 1999-02-17 2003-07-15 Dieter Meyer Filter material for reducing harmful substances in tobacco smoke
GB0015123D0 (en) * 2000-06-20 2000-08-09 Air Prod & Chem Process and apparatus for removal of volatile compounds from process gases
US6625977B2 (en) * 2000-12-20 2003-09-30 Caterpillar Inc Method and a system for removing particulates and toxic substances from an exhaust of an engine that use hydrocarbons as a fuel
US6694899B2 (en) * 2001-03-23 2004-02-24 Apollo Technologies International Corp. Use of expanded agents for minimizing corrosion and build-up of deposits in flue-gas systems
US7435286B2 (en) 2004-08-30 2008-10-14 Energy & Environmental Research Center Foundation Sorbents for the oxidation and removal of mercury
US11179673B2 (en) 2003-04-23 2021-11-23 Midwwest Energy Emission Corp. Sorbents for the oxidation and removal of mercury
US8652235B2 (en) 2004-08-30 2014-02-18 Energy & Environmental Research Center Foundation Sorbents for the oxidation and removal of mercury
US10828596B2 (en) 2003-04-23 2020-11-10 Midwest Energy Emissions Corp. Promoted ammonium salt-protected activated carbon sorbent particles for removal of mercury from gas streams
HRP20040100B1 (en) * 2004-01-29 2009-02-28 Ina-Industrija Nafte Single-graded separating process of elementary mercury and of mercury compounds from gaseous condensate and from derivatives of petrol refinery processing
US10343114B2 (en) 2004-08-30 2019-07-09 Midwest Energy Emissions Corp Sorbents for the oxidation and removal of mercury
US7531154B2 (en) * 2005-08-18 2009-05-12 Solvay Chemicals Method of removing sulfur dioxide from a flue gas stream
US7481987B2 (en) * 2005-09-15 2009-01-27 Solvay Chemicals Method of removing sulfur trioxide from a flue gas stream
US7678178B2 (en) * 2007-05-23 2010-03-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and system for treating metal-containing fluid emissions
US7626062B2 (en) * 2007-07-31 2009-12-01 Carner William E System and method for recycling plastics
US8496894B2 (en) 2010-02-04 2013-07-30 ADA-ES, Inc. Method and system for controlling mercury emissions from coal-fired thermal processes
US11298657B2 (en) 2010-10-25 2022-04-12 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US8951487B2 (en) 2010-10-25 2015-02-10 ADA-ES, Inc. Hot-side method and system
US8784757B2 (en) 2010-03-10 2014-07-22 ADA-ES, Inc. Air treatment process for dilute phase injection of dry alkaline materials
US8383071B2 (en) 2010-03-10 2013-02-26 Ada Environmental Solutions, Llc Process for dilute phase injection of dry alkaline materials
US8580019B2 (en) * 2010-05-14 2013-11-12 Frontline Bioenergy, Llc Apparatus and method of optimized acid gas and toxic metal control in gasifier produced gases
CA2800822A1 (en) 2010-06-01 2011-12-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Separation of gases produced by combustion
US8858679B2 (en) 2010-06-01 2014-10-14 Shell Oil Company Separation of industrial gases
WO2011153151A1 (en) 2010-06-01 2011-12-08 Shell Oil Company Low emission power plant
US8858680B2 (en) 2010-06-01 2014-10-14 Shell Oil Company Separation of oxygen containing gases
US8845986B2 (en) 2011-05-13 2014-09-30 ADA-ES, Inc. Process to reduce emissions of nitrogen oxides and mercury from coal-fired boilers
KR101894109B1 (ko) * 2011-05-13 2018-08-31 프론트라인 바이오에너지, 엘엘씨. 기화기에서 생산된 기체 중의 최적화된 산성 기체 및 독성 금속 방제를 위한 장치 및 방법
US9017452B2 (en) 2011-11-14 2015-04-28 ADA-ES, Inc. System and method for dense phase sorbent injection
US8883099B2 (en) 2012-04-11 2014-11-11 ADA-ES, Inc. Control of wet scrubber oxidation inhibitor and byproduct recovery
US8974756B2 (en) 2012-07-25 2015-03-10 ADA-ES, Inc. Process to enhance mixing of dry sorbents and flue gas for air pollution control
US9957454B2 (en) 2012-08-10 2018-05-01 ADA-ES, Inc. Method and additive for controlling nitrogen oxide emissions
US10130930B2 (en) 2013-03-06 2018-11-20 Midwest Energy Emissions Corp Sorbent comprising carbon and nitrogen and methods of using the same
CA2904039A1 (en) 2013-03-06 2014-09-12 Energy & Environmental Research Center Foundation Activated carbon sorbent including nitrogen and methods of using the same
US10465300B2 (en) * 2014-10-16 2019-11-05 Hsin-Yung Lin Gas generator
US10350545B2 (en) 2014-11-25 2019-07-16 ADA-ES, Inc. Low pressure drop static mixing system
US11331619B1 (en) * 2021-09-22 2022-05-17 MOVA Technologies, Inc. Collecting a gaseous pollutant from air within an animal enclosure
IT202200006926A1 (it) * 2022-04-07 2023-10-07 Bwe Patents S R L Processo di separazione di anidride carbonica da un gas incondensabile e disidratato

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2902391C2 (de) * 1979-01-23 1985-05-02 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Verfahren zum Abscheiden von bestimmten Komponenten aus einem Gasgemisch und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
US4281518A (en) * 1979-01-23 1981-08-04 Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh Method and apparatus for separating particular components of a gas mixture
GB2082086A (en) * 1980-08-21 1982-03-03 Boc Ltd Treatment of waste gases
US4424680A (en) * 1981-11-09 1984-01-10 Rothchild Ronald D Inexpensive method of recovering condensable vapors with a liquified inert gas
US4668489A (en) * 1984-01-30 1987-05-26 Efb Inc. Method for treating gas streams
DE8403770U1 (de) * 1984-02-08 1987-11-12 Environment Protection Engineers, Inc., Southfield, Mich. Vorrichtung zum Reinigen von Pyrolysegas mit einer Einrichtung zum Eintragen eines teilchenförmigen Neutralisationsmittels in den Pyrolysegasstrom
JPS61282841A (ja) * 1985-06-07 1986-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラ−感光材料の処理方法
DE3520885C3 (de) * 1985-06-11 1995-03-23 Kurt Von Dipl Chem D Beckerath Verfahren und Anlage zur weitgehenden Restentfernung von gasförmigen, aerosolartigen und/oder staubförmigen Schadstoffen
US5100643A (en) * 1988-03-02 1992-03-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Processes for removing acid components from gas streams
DE3824880A1 (de) * 1988-07-19 1990-01-25 Noell Gmbh Verfahren und vorrichtung zur behandlung von gasen
US4982512A (en) * 1989-12-11 1991-01-08 Jvc Magnetics America Co. Vapor recovery system
US5118480A (en) * 1990-06-25 1992-06-02 General Electric Environmental Services, Incorporated Method for removing hcl and hf from coal derived fuel gas

Also Published As

Publication number Publication date
WO1991009664A1 (en) 1991-07-11
IN184482B (de) 2000-08-26
ATE110583T1 (de) 1994-09-15
EP0506787A1 (de) 1992-10-07
GB8929044D0 (en) 1990-02-28
ZA9010391B (en) 1992-01-29
AU7044691A (en) 1991-07-24
EP0506787B1 (de) 1994-08-31
CA2071891A1 (en) 1991-06-23
US5346674A (en) 1994-09-13
DE69012146D1 (de) 1994-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69012146T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur entfernung von verunreinigungen in rauchgasen.
EP1275430B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Verbrennungsabgasen
EP0169997B1 (de) Verfahren zur Reinigung von Rauchgas
DE69209152T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung der Freilassung toxischer Verbindungen in die Umwelt bei der Verbrennung von Abfallstoffen
US3929968A (en) Dry collection of waste materials
EP0553337B1 (de) Verfahren zum reinigen von belasteten abgasen von verbrennungsanlagen
DE3880334T2 (de) Sorbentmittel für Giftgas, seine Herstellung und Verwendung.
WO2006084539A1 (de) Verfahren zum reinigen von abgasen eines glasschmelzprozesses, insbesondere für gläser für lcd-bildschirme
WO2008071446A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von abgasen eines sinterprozesses von erzen und/oder anderen metallhaltigen materialien in der metallerzeugung
DE69620697T2 (de) Verfahren zur Vermeidung der Dioxinbildung in Verbrennungsabgas
EP0414095B1 (de) Abgasreinigungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0324454B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen
DE3526857C2 (de)
DE4012982A1 (de) Verfahren zur reinigung von gasen und abgasen von anorganischen und organischen schadstoffen
EP0208156B2 (de) Verfahren und Anlage zur weitgehenden Restentfernung von Schadstoffen aus Abgasen von Verbrennungsanlagen
DE4002462A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entfernen von schadstoffen aus rauch- und abgasen mit integriertem waermetauschersystem
DE69204004T2 (de) Immobilisierung von Schwermetallen der gewaschenen Asche von städtischen Müllverbrennungsanlagen.
EP0577677B1 (de) Verfahren zur reduzierung der schadstoffanteile im rauchgas thermischer prozesse
DE2645740A1 (de) Verfahren zur beseitigung der fluessigen phase von kohlenwasserstoffen oder deren derivaten aus einem aerosol und filter zur durchfuehrung des verfahrens
DE69116819T2 (de) Aktivkohle, Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung zur Adsorption
DE2944989A1 (de) Verfahren zum reinigen von pyrolysegasen
DE69009996T2 (de) Verfahren zur reinigung von rauchgas gebildet bei verbrennung von abfällen.
JPH09510295A (ja) 軽放射性廃棄物焼却ガスの清浄化方法およびプラント
DE4431558C2 (de) Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen aus Verbrennungsabgasen
DE69817588T2 (de) Behandlung von verunreinigten böden

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee